微米級金剛石選形關(guān)鍵技術(shù)的研究

于廣華,林峰,齊飛,樊帆,盧笛,韋贊

(1.廣西柳州華地探礦機(jī)械廠,廣西柳州 545005;

2.廣西超硬材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司國家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心,廣西桂林 541004)

微米級金剛石選形關(guān)鍵技術(shù)的研究

于廣華1,林峰2,齊飛1,樊帆1,盧笛1,韋贊1

(1.廣西柳州華地探礦機(jī)械廠,廣西柳州 545005;

2.廣西超硬材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司國家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心,廣西桂林 541004)

針對國內(nèi)微米級金剛石無法有效選形、難以滿足高端使用要求的行業(yè)技術(shù)難題,通過對微米級金剛石顆粒的物理特性分析,采用國內(nèi)普遍使用的選形設(shè)備對其選形,觀察、分析其運(yùn)動(dòng)軌跡,察看鏡檢效果以及對選形設(shè)備的結(jié)構(gòu)、振動(dòng)特性進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析,以此為依據(jù)研發(fā)微米級金剛石選形的關(guān)鍵新技術(shù)和新設(shè)備。

微米級金剛石;選形;運(yùn)動(dòng)軌跡;隔振系統(tǒng)

1 引言

微米級金剛石在集成電路、光電材料、光學(xué)等精密和超精密加工中有廣泛的應(yīng)用前景,而經(jīng)過篩分的微米級金剛石其晶形差別較大,無法滿足上述高精加工的要求,必須通過選形進(jìn)行質(zhì)量控制,但目前國內(nèi)尚無對其進(jìn)行有效選形的相應(yīng)技術(shù)和設(shè)備,嚴(yán)重制約了我國微米級金剛石在精密和超精密加工領(lǐng)域的應(yīng)用,研發(fā)可對微米級金剛石進(jìn)行有效選形的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備迫在眉睫,成功研發(fā)微米級金剛石選形的關(guān)鍵新技術(shù)和新設(shè)備,不僅解決了行業(yè)重大技術(shù)難題,也將極大推動(dòng)金剛石行業(yè)及相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

本文擬通過對微米級金剛石顆粒的物理特性分析,并分析研究用國內(nèi)目前普遍使用的選形設(shè)備對其選形時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,并察看鏡檢效果以及選形設(shè)備的結(jié)構(gòu)、振動(dòng)特性,結(jié)合我們多年研究制造金剛石選形設(shè)備的經(jīng)驗(yàn),闡述研發(fā)微米級金剛石選形的關(guān)鍵新技術(shù)和新設(shè)備的技術(shù)思路和需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題,希望能為微米級金剛石選形關(guān)鍵新技術(shù)的研發(fā)以及新設(shè)備的研制提供一些建設(shè)性的意見和建議。

2 選形機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

金剛石選形機(jī)主要由七個(gè)部分組成:(1)給料部,包括振動(dòng)器(電磁鐵)、料槽、振動(dòng)彈簧組、萬向支承體;(2)分選部,包括振動(dòng)器(電磁鐵)、分選盤、主振彈簧組與聯(lián)接體、隔振系統(tǒng)、托板;(3)工作臺(tái);(4)機(jī)架部份,包括機(jī)架體、工作臺(tái)面、雙向角度調(diào)節(jié)裝置;(5)控制部,電氣控制箱;(6)調(diào)節(jié)部;(7)接料部分,包括分料槽、接料斗、支架。見圖1[1]所示。

圖1 XX-83型金剛石選形機(jī)Fig.1 XX-83 diamond shape sorting table

金剛石選形時(shí)放置于給料部的金剛石顆粒在振動(dòng)器的作用下被連續(xù)定量投放到分選盤接料端,分選盤上的金剛石顆粒由于形狀的不同將在電磁振動(dòng)的作用下沿一定軌跡向接料部滾動(dòng),最終落入不同的接料斗內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)不同形狀金剛石顆粒的分選。

根據(jù)我們多年來的研究結(jié)果,在金剛石選形過程中,金剛石的形狀、金剛石的粒度、選形機(jī)的振動(dòng)力大小、振動(dòng)方向、分選盤的工作角度及分選盤的表面粗糙度等因素對選形效果均有不同程度的影響。

3 400～800目金剛石顆粒特性與選形軌跡分析

使用高倍顯微鏡對400目～800目的微米級顆粒金剛石進(jìn)行單體觀察,可以發(fā)現(xiàn)其形狀的種類基本上與粗顆粒金剛石相似,但是由于其單體體積十分微小,重量特別輕,單體顆粒極易像粉塵一樣漂浮起來,同時(shí)單體之間因?yàn)閹靷惲Φ淖饔糜秩菀拙蹐F(tuán)。這些特性使得其用原有選形機(jī)進(jìn)行選形時(shí)其在分選盤上的運(yùn)動(dòng)軌跡與粗顆粒金剛石的運(yùn)動(dòng)軌跡有了較大的差別。

一般情況下,較粗粒度的金剛石在選形時(shí)顆粒在分選盤上會(huì)遵照選形原理依據(jù)摩擦力的不同在盤面上呈射線狀的散開,如圖2所示。我們用從微米級金剛石生產(chǎn)廠家購買回的400～800目金剛石桶料(即生產(chǎn)廠家已進(jìn)行粒度分級后尚未進(jìn)行選形的混合料)分別在廣西柳州華地探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的十七斗和十三斗選形機(jī)(即市場上普遍正在使用的機(jī)型)進(jìn)行了選形試驗(yàn)。我們觀察到:開機(jī)后,當(dāng)激振力稍大時(shí)物料就不再以傳統(tǒng)的散面狀軌跡滾動(dòng),而是飛揚(yáng)起來、到處亂串,而將激振力逐漸調(diào)小使物料不揚(yáng)起時(shí),物料卻聚成一條粗線不以傳統(tǒng)的散面狀分選軌跡分散開,同時(shí)粘盤現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí),我們用13斗選形機(jī)分別對400目、500目、600目、700目、800目的金剛石進(jìn)行選形,然后進(jìn)行了鏡檢,結(jié)果如表1所示。從表1的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可看出:用原有的機(jī)型對400目以細(xì)的金剛石進(jìn)行選形均無法達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求(標(biāo)準(zhǔn)號JB/T8374-2012),其中400～500目的金剛石集料斗收集效果尚可,估計(jì)每種料多復(fù)選幾次基本能達(dá)到使用的要求,但600目以細(xì)的則無規(guī)律可言,混料嚴(yán)重,根本無法使用。

圖2 金剛石選形時(shí)正常的分選軌跡示意圖Fig.2 Regular separation trajectory of diamond shape sorting

表1 各集料斗等積形顆粒百分含量Table.1 percentage of equal-area particles for aggregate bins

4 原有機(jī)型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能對微細(xì)物料選形的影響分析

4.1 隔振系統(tǒng)的影響

選形機(jī)其實(shí)就是一種電磁振動(dòng)機(jī)械。電振機(jī)的兩個(gè)質(zhì)體(分選部分、工作臺(tái)面)和隔振系統(tǒng)組合成一個(gè)工作體系進(jìn)行工作,振動(dòng)器所產(chǎn)生的振動(dòng)力通過儲(chǔ)能彈簧傳遞到分選盤上使分選盤振動(dòng),與此同時(shí)還有一部分振動(dòng)力會(huì)傳到彈簧支座板上給其它部分帶來振動(dòng),而這種振動(dòng)對選形而言是有害的,如果沒有采取有效的隔振措施予以消除將會(huì)與分選盤上的振動(dòng)產(chǎn)生干涉,從而影響分選效果并且會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)噪音,為此,原有型號選形機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)采用了立柱式的橡膠彈簧組進(jìn)行隔振,實(shí)踐證明,這樣的設(shè)計(jì)對300目以粗的金剛石進(jìn)行選形效果還是不錯(cuò)的。但在對400目以細(xì)的細(xì)顆粒物料進(jìn)行選形時(shí),由于物料太細(xì),黏盤嚴(yán)重,致使選形效果變差,必須將分選盤的角度調(diào)得較高以增大物料的下滑角,讓等積形的顆粒容易滑落到分選盤的下部才能達(dá)到分選的目的。但這樣的改進(jìn)設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)分選部分的重心大大后移,使得橡膠彈簧前面被拉伸、后面被壓縮的受力不均的現(xiàn)象(如圖3所示)加大,會(huì)嚴(yán)重影響隔振效果,致使分選盤共振而影響分選效果。

4.2 分選角度的影響

原有型號選形機(jī)的分選角度調(diào)節(jié)是采用螺桿四邊形的調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)0°～15°的角度調(diào)節(jié)的。而根據(jù)選形原理進(jìn)行400目以細(xì)的金剛石選形時(shí)則需要更大的分選角度,同時(shí)400目～800目的金剛石顆粒其體積差別極大,從而對選形的角度要求也不一樣,原有型號選形機(jī)的角度調(diào)節(jié)器本身沒有這么大的調(diào)節(jié)范圍而無法滿足分選角度調(diào)節(jié)的要求,需要更新設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器。

4.3 分選盤的振動(dòng)和共振現(xiàn)象對分選效果的影響

圖3 橡膠彈簧受力如圖Fig.3 force diagram of rubber spring

分選盤的振動(dòng)是影響分選效果的最主要因素。國內(nèi)外選用的分選盤材質(zhì)基本上均為合金鋁,目前國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求的厚度是6毫米,形狀為兩邊折邊的等腰三角形,出料端13斗機(jī)型為700多毫米,17斗機(jī)型為900毫米。分選盤通過板簧傳遞振動(dòng)力和支撐,支撐目前有三種形式[2]:懸臂式、V型板簧組、//型板簧組,因?yàn)楸P面板薄,面積大,就像一個(gè)大鼓面或一個(gè)大鑼面,激振力通過板簧傳到分選盤時(shí),各系統(tǒng)協(xié)調(diào)不好就會(huì)引起盤面共振,影響分選效果并帶來較大的噪音,我廠當(dāng)年研發(fā)92型選形機(jī)時(shí)對此項(xiàng)技術(shù)難題進(jìn)行了重點(diǎn)攻關(guān),較好地解決了這一技術(shù)關(guān)鍵,目前市場上使用的選形機(jī)在進(jìn)行320目以粗的金剛石物料選形時(shí)可得到比較滿意的效果,但對400～800目細(xì)料選形時(shí)原機(jī)型的結(jié)構(gòu)仍無法滿足精確選形的要求。

經(jīng)過以上綜合分析和多次的試驗(yàn)觀察,我們認(rèn)為分選盤的共振和晃動(dòng)是對物料選形有效性影響最大的因素。

5 存在的技術(shù)問題及解決的思路

金剛石顆粒跳動(dòng)、漂浮、亂串、嚴(yán)重粘盤和不能呈射線狀散開是原有型號選形機(jī)對400～800目細(xì)料選形時(shí)存在的突出問題,如何采用有效措施將細(xì)顆粒壓在分選盤上,使之能按照分選原理正常進(jìn)行選形是實(shí)現(xiàn)400～800目金剛石有效精確選形的關(guān)鍵。

根據(jù)對用原有型號選形機(jī)選形400～800目金剛石的測試結(jié)果,我們認(rèn)為可以用以下技術(shù)思路解決上述問題:(1)擴(kuò)大角度器的調(diào)節(jié)范圍使之能方便可靠的使用;(2)對隔振系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)保證隔振效果;⑶采取相關(guān)的技術(shù)措施,克服分選盤的共振和晃動(dòng)現(xiàn)象。

6 改進(jìn)設(shè)計(jì)及效果

6.1 新型角度調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)及擴(kuò)大角度調(diào)節(jié)范圍的實(shí)現(xiàn)

針對如何擴(kuò)大角度調(diào)節(jié)器角度調(diào)節(jié)范圍的問題,我們經(jīng)過測試和分析,決定在原用的四邊形螺桿角度器上進(jìn)行改進(jìn)來擴(kuò)大它的角度調(diào)節(jié)范圍,以達(dá)到既能方便可靠的使用,制造成本和難度又不過高的目的。具體技術(shù)方案是:將原螺桿角度器通過鉸鏈固定可滑動(dòng)的升降塊,該滑動(dòng)升降塊安裝在選形機(jī)的機(jī)架支柱上,螺桿角度器上部與分選工作臺(tái)連接。在使用中如果螺桿角度器調(diào)節(jié)角度達(dá)到極限無法擴(kuò)大角度時(shí),則將滑動(dòng)升降塊滑槽內(nèi)的螺栓松開將滑動(dòng)塊向機(jī)架上方推動(dòng),即可方便增大金剛石分選部的工作角度,據(jù)測量,改進(jìn)設(shè)計(jì)的角度調(diào)節(jié)器可實(shí)現(xiàn)2°～65°范圍內(nèi)的任意調(diào)節(jié),比原設(shè)備最高可調(diào)節(jié)15°增加了50°,可以很容易滿足增加超細(xì)物料分選角度的要求。改進(jìn)后的新角度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意如圖4所示。

圖4 改進(jìn)后的新角度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.4 Structure diagram of the improved angle demodulator

6.2 隔振系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

金剛石選形機(jī)的工作原理是使用電磁振動(dòng)器通過板簧傳遞、帶動(dòng)分選盤振動(dòng)而對物料進(jìn)行選形的。但振動(dòng)器在帶動(dòng)分選盤振動(dòng)的同時(shí),也帶動(dòng)選形機(jī)其它部件的振動(dòng),而其它部件的振動(dòng)傳遞到分選盤上就會(huì)影響分選盤的正常振動(dòng),從而影響選形效果并容易產(chǎn)生噪音。因此選形機(jī)在工作時(shí)振動(dòng)器在帶動(dòng)分選盤時(shí)應(yīng)盡量減少振動(dòng)器給其它無關(guān)部件帶來的振動(dòng),使分選盤的振動(dòng)受到最小的干擾,安裝合適隔振裝置可以達(dá)到理想的隔振效果。

原有機(jī)型選形機(jī)的隔振裝置是將四個(gè)或八個(gè)橡膠圓柱彈簧分別豎立安裝在分選部分的托板下進(jìn)行隔振,此裝置在選形機(jī)的分選盤處于水平狀態(tài)或傾斜角度不大時(shí)隔振效果良好。但隨著分選盤角度的增大,選形的效果則明顯的減弱,同時(shí)噪音也隨之加大,此隔振裝置的隔振效果已無法滿足400～800目金剛石顆粒選形的要求。為了解決上述技術(shù)難題,必須重新設(shè)計(jì)隔振系統(tǒng)以克服因分選角度擴(kuò)大后分選部分重心后移使隔振彈簧受力不均而影響隔振效果的問題。我們經(jīng)過分析研究、設(shè)計(jì)、修改和反復(fù)多次的試驗(yàn),最后確定使用碟型組合隔振系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。具體結(jié)構(gòu)如圖5所示。

采用上述隔振系統(tǒng)后,由于橡膠圓柱彈簧橫向斜置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使之緩振效果非常好。在選形機(jī)工作中可以任意調(diào)整分選盤的工作角度,振動(dòng)器除了傳給分選盤的振動(dòng)力不變之外,傳給其它的零部件的振動(dòng)相對立式隔振裝置而言已大大減少對分選盤振動(dòng)的影響,從而提高了分選效果,工作穩(wěn)定性也更好,噪音也大幅度降低。

圖5 使用碟型組合隔振系統(tǒng)的選形機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.5 Structure diagram of shape sorting equipment using saucer composite isolation system

6.3 分選盤的振動(dòng)和共振現(xiàn)象對分選效果影響程度的控制

選形機(jī)分選盤的晃動(dòng)和鼓面效應(yīng)帶來的振動(dòng)對分選效果有較大影響,隨著金剛石顆粒的細(xì)化,這種影響會(huì)更加嚴(yán)重,要實(shí)現(xiàn)400～800目金剛石顆粒的有效選形,必須有效控制分選盤的振動(dòng)和共振現(xiàn)象帶來的不利影響。

圖6 選形機(jī)的盤面和托板連接示意圖Fig.6 Connection diagram of disk surface and support plate of the shape sorting equipment

目前選形機(jī)上使用的分選盤其底部粘接一板托,通過托板與主振板簧連接使振動(dòng)傳遞到盤面上,其結(jié)構(gòu)如圖6所示。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致分選盤的晃動(dòng)隨著盤的面積增大而明顯的增大。而這種晃動(dòng)對物料的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)帶來較大的影響,進(jìn)而影響分選效果。我們在用十三斗選形機(jī)進(jìn)行選形試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn):300目以粗的物料進(jìn)行選形時(shí),盤面的晃動(dòng)對選形的效果基本上沒有明顯的影響,但是對細(xì)顆粒物料選形特別是600目以細(xì)時(shí),因?yàn)轭w粒的質(zhì)量特別輕,盤面的晃動(dòng)就對物料的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較大的影響。在研制十七斗的選形機(jī)時(shí)我們曾采取擴(kuò)大托板面積來克服此種現(xiàn)象的辦法,但此方法需要對電磁鐵等部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì),并對整機(jī)結(jié)構(gòu)都要進(jìn)行極大的改動(dòng),導(dǎo)致設(shè)備成本會(huì)增加很多。同時(shí),托板的擴(kuò)大還會(huì)帶來質(zhì)振中心和盤體重心的改變,這些改變都將會(huì)影響分選的效果。為了減少分選盤的振動(dòng)和共振現(xiàn)象對400～800目金剛石顆粒分選效果的影響,我們經(jīng)過反復(fù)分析、討論和反復(fù)試驗(yàn),提出采用縮小盤體面積的方式來解決此問題的設(shè)計(jì)思路:(1)在不改動(dòng)分選盤托板的前提下縮小盤體面積實(shí)現(xiàn)大幅度降低盤面的晃動(dòng);(2)增加了盤體的剛性有效降低鼓面效應(yīng)的產(chǎn)生;(3)研制成本大幅下降;(4)技術(shù)措施簡單、可靠宜行。此改進(jìn)將盤體制成出料口長度為450毫米的等腰三角形,相應(yīng)的接料斗斗數(shù)改為9個(gè),以滿足金剛石生產(chǎn)廠家對物料選形分類五個(gè)級別的要求。試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)此改進(jìn)后的選形機(jī)對400～800目金剛石顆粒的選形效果還是比較明顯的,但仍然達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的選形效果,分析認(rèn)為是分選盤盤面的鼓面效應(yīng)帶來的共振問題沒有得到有效解決。金屬材料本身都有固有頻率,而選形機(jī)的振動(dòng)頻率高達(dá)3000次/分鐘,容易與分選盤盤體產(chǎn)生頻率共振,加之分選盤盤體較薄但面積又大從而形成鼓面效應(yīng),也就是盤面在激振力作用下前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)分選盤盤面還會(huì)像鼓面或鑼面一樣的上下振動(dòng),這種振動(dòng)對分選是非常有害的,首先它會(huì)產(chǎn)生較大的噪音,其次這種上下的振動(dòng)使物料會(huì)在分選盤盤上翻滾而無法按分選原理沿分選軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。尤其是細(xì)顆粒物料本身由于質(zhì)量輕,當(dāng)振動(dòng)稍大時(shí)物料就會(huì)飛揚(yáng)起來而無法選形。因此解決盤面的跳動(dòng)問題是實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒物料有效選形的最重要的技術(shù)關(guān)鍵。為此,我們經(jīng)過將近一年時(shí)間的攻關(guān),確定了對整個(gè)分選部分進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn),對盤體、電磁激振力、振動(dòng)彈簧各技術(shù)要素采取相應(yīng)的改進(jìn)措施——重車大功率穩(wěn)定拖帶,實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒物料壓盤、不飛揚(yáng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和選形工藝的確定,最終取得了成功。研制的新型選形機(jī)對400～800目細(xì)顆粒物料進(jìn)行選形,鏡檢結(jié)果表明取得了比較滿意的效果,表2是新型選形機(jī)對細(xì)顆粒物料選形后的等積形顆粒百分比含量。

表2 新型選形機(jī)對細(xì)顆粒物料選形后的等積形顆粒百分含量Tab.2 percentage of equal-area particles of the fine particle materials after sorted by new shape sorting equipment

7 結(jié)束語

在金剛石選形過程中,金剛石的形狀、金剛石的粒度、選形機(jī)的振動(dòng)力大小、振動(dòng)方向、分選盤的工作角度及分選盤的表面粗糙度等因素對選形效果均有不同程度的影響。金剛石顆粒跳動(dòng)、漂浮、亂串、嚴(yán)重粘盤和不能呈射線狀散開是原有型號選形機(jī)對400～800目細(xì)料選形時(shí)存在的突出問題,如何采用有效措施將細(xì)顆粒壓在分選盤上,使之能按照分選原理正常進(jìn)行選形是實(shí)現(xiàn)400～800目有效精確選形的關(guān)鍵。本研究通過新型角度調(diào)節(jié)器、碟型組合隔振系統(tǒng)等創(chuàng)新設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了角度調(diào)節(jié)器角度調(diào)節(jié)范圍的擴(kuò)大和分選盤的振動(dòng)和共振現(xiàn)象對分選效果的影響程度的有效控制,新型選形機(jī)對400～800目細(xì)顆粒物料進(jìn)行選形,鏡檢結(jié)果表明取得了比較滿意的效果。

[1] 于廣華.中國金剛石選形機(jī)發(fā)展回顧.中國超硬材料與制品50周年精選文集[M].浙江大學(xué)出版社,2014:249-251.

[2] 于廣華.淺析金剛石選形機(jī)振動(dòng)結(jié)構(gòu)對選形效果的影響.第五屆鄭州國際超硬材料及制品研討會(huì)文集[M].海洋出版社,2008: 339-342.

立方氮化硼刀片——一種加工齒輪的高效率刀片

加工齒輪的刀具材料應(yīng)具備以下要求:①刀具硬度高,耐磨性和耐高溫性好;②有足夠的抗彎強(qiáng)度和抗沖擊韌性;③具有良好的加工穩(wěn)定性,抗氧化性。滿足以上要求的刀具材料有:涂層硬質(zhì)合金刀具,陶瓷刀具,立方氮化硼刀片。

以上三種刀具的性能不再一一介紹,但每種刀具都有本身的缺陷,之后我國華菱超硬根據(jù)以上三種刀具的性能及加工齒輪時(shí)出現(xiàn)的問題,于2005年就研制出了可高效率加工齒輪的立方氮化硼刀片BN-S20牌號,屬于國家新型專利產(chǎn)品,打破了立方氮化硼刀片不能用于強(qiáng)斷續(xù)大余量車削淬硬鋼的神話。

目前立方氮化硼刀片在精加工大余量齒輪等材料的工件中,由于被加工材料本身的特性及加工精度的要求,以及熱處理后的大型齒輪變形量大的問題困擾著機(jī)械制造商,以上問題華菱超硬立方氮化硼刀片BNS20牌號均可解決。如加工大型斷續(xù)齒輪齒面,華菱超硬立方氮化硼刀片BN-S20牌號采用吃刀深度ap= 2.5mm,進(jìn)給量Fr=0.12mm/r,切削速度Vc=90m/min的切削參數(shù),加工效果是陶瓷刀具的16倍以上。

華菱超硬立方氮化硼刀片BN-S20牌號之所以可有效大余量加工斷續(xù)齒輪,是在于立方氮化硼刀片BN -S20牌號的硬度在HRC98.5左右。是加工黑色領(lǐng)域中最硬的刀具,而且可在高溫下正常加工。并且華菱超硬研制的立方氮化硼刀片BN-S20牌號采用非金屬(陶瓷)作為粘結(jié)劑,提高了其立方氮化硼刀片本身的抗沖擊性能。 (中國刀具商務(wù)網(wǎng))

Study of the Key Technology of Shape Sorting of Micron-sized Diamond

YU Guang-hua1,LIN Feng2,QI Fei1,FAN Fan1,LU Di1,WEI Zan1
(1.Guangxi Liuzhou Huadi Prospecting Equipment Plant,Liuzhou,Guangxi,545005,China;
2.Guangxi Key Laboratory of superhard material,China Nonferrous Metal(Guilin)Geology And Mining Co.,Ltd, National Engineering Research Center for Special Mineral Material,Guilin,Guangxi,541004,China)

For domestic micron-sized diamond industry in China,the diamond product can not be effectively shape sorted to meet the high-end use requirement.In order to solve this technical problem,the physical property of the micron-sized diamond particle has been analyzed and shape sorted by commonly used shape sorting equipment in China. Meanwhile,its movement locus has been observed and analyzed and the effect of microscopy has been reviewed.Moreover,the structure and vibration performance of the shape sorting equipment has been given a detailed technical analysis.Based on the result of the above mentioned work,the key new technology and equipment for micron-sized diamond shape sorting will be researched and developed.

micron-sized diamond;shape sorting;movement locus;vibration isolation system

TQ164

A

1673-1433(2015)04-0001-06

2015-06-10

于廣華(1956-),男,高級工程師,從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作30余年,1991年起一直從事金剛石選形機(jī)的研究開發(fā)。E-mail:ygh1956@163.com。

柳州市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:2014H020402)

于廣華,林峰,齊飛,等.微米級金剛石選形關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].超硬材料工程,2015,27(4):1-6.